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时空穿越不再是梦？科学家成功模拟“全息虫洞”！******

　　近日，科学家打造出

　　“全息虫洞”的消息冲上热搜

　　引发了大家的讨论

　　虫洞是什么？

　　我们真的能用它穿越时空吗?

　　今天一起了解虫洞

　　01虫洞？是虫子住的洞吗？

　　宇宙中的虫洞是科学家推测可能存在的一种特殊隧道，它的两头连接着两个遥远的时空，理论上说，如果能从虫洞的一端穿越到另一端，就能实现超越光速的时空旅行。

　　电影《星际穿越》中结尾主角就是进入了虫洞，发生了时空穿越。感兴趣的同学可以去看看哦！

　　图源：截图 电影星际穿越中的画面

　　要理解虫洞，我们首先要理解“黑洞”和“白洞”。在霍金的两大科普著作《时间简史》《果壳中的宇宙》的帮助下，黑洞这一概念早已深入人心。它是在恒心死亡时，由于体积收缩，密度变大，获得使光也无法逃脱的巨大密度的一种天体。而所谓白洞，其实就是和黑洞具有相反性质的特殊天体，特点是不断往外“吐”出东西，只发射而不吸收。

　　一个吞噬一切，一个“吐出”一切，大家可以想象一下，如果一个黑洞恰好连上了一个白洞时会怎么样呢？这时就会形成虫洞（worm hole）。

　　图源：中科院理论物理研究所 虫洞示意图

　　1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，在爱因斯坦的理论中，空间和时间不再是绝对的、不可变的，而是可塑的、相互依存的，且它们会受物质存在的影响。1935年，爱因斯坦和他的助手罗森在广义相对论的框架下研究黑洞，首次提出“爱因斯坦-罗森桥”的概念，这座“桥”连接了时空中两个不同区域的通道。上世纪50年代，物理学家惠勒将这座桥命名为“虫洞”。

　　这听起来是不是很令人心动？进入虫洞，你可能会出现在宇宙的任意一个角落，甚至穿越时空，改写你的人生，重新选择你曾经后悔的事。然而，虽然广义相对论允许虫洞的存在，物理学家还从未在宇宙中观测到虫洞，目前只有黑洞被人类实际观测。

　　 02量子虫洞又是啥？

　　虽然我们还没有在宇宙中发现虫洞，但现在科学家们创造出了虫洞，还观察到了信息在虫洞之间传递的现象。不过，先别想着穿越时空，这个虫洞并非上述所讲的引力虫洞，而是一个量子虫洞。

　　日前，英国《自然》（Nature）杂志发表的一篇论文首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这个全息虫洞成功地将量子态通过虫洞，由一个量子系统传递到了另一个量子系统。

　　如果我们想象中可以时空旅行的虫洞叫作“时空虫洞”的话，量子态的量子虫洞则可以称之为“微型虫洞”。

　　那么，研究量子虫洞有什么用呢？

　　这是因为，广义相对论和量子力学虽然各自都发展了很长一段时间，但它们之间仍然有一个根本性的“冲突”——量子引力。

　　具体来说， “广义相对论”描述了引力且在恒星、行星、银河上等大尺度上都适用；而“量子力学”描述了其他3种作用在微观尺度的基本力。这二者是否有“握手言欢”的可能？这就要看量子引力的表现。

　　物理学家们当然想通过实验去检验，但很遗憾，量子引力的能量与尺度，此前的实验室条件是无法模拟和观测的。而这就是“全息”的用武之地，它可以帮助物理学家创建一个与原始系统相当，但不太复杂的系统。这类似于用二维全息图显示三维图像的细节。

　　03量子虫洞是怎么创造出来的？

　　2019年谷歌的物理学家们提出了一种实验假说，认为一个在物理实验室中可以再造的量子态，能被解释为在两个黑洞之间的虫洞中穿越的信息。

　　现在，来自谷歌、MIT、费米实验室和加州理工学院的科学家们，用9个量子位、1台量子计算机模拟出了对应的量子动力学。在同一个量子芯片中，他们创建了两个纠缠的量子系统，并将一个量子位放入其中一个量子系统。结果，他们在另一个量子系统中观察到了这个量子位“穿越虫洞”而来的信息，结果符合预期的引力性质。

　　这是什么意思？大家可以设想在两组纠缠粒子之间，穿上一根电线或其它任何的物理连接，让粒子们编码出虫洞的两个口。

　　在这种耦合作用下，操作其中一侧的粒子，会引起另一侧粒子的变化。这样就有可能在两侧粒子之间撑开一个虫洞。

　　图片来源：inqnet/A.Mueller 量子计算机的模拟显示了信息如何通过虫洞

　　尽管存在争议，但是这项前所未有的实验，探索了时空以某种方式从量子信息中产生的可能性。随着量子装置的不断改进，错误率会更低，芯片会更强，那么对引力现象的研究也会更加深入。

　　END

　　资料来源：中科院物理所、极目新闻、科技日报、环球科学、量子位

　　整理：董小娴

“赫章班”里的产教融合新路******

　　【记者手记】

　　光明日报记者 吕 慎 陈冠合

　　“‘赫章班’是我人生的重要转折点，让我拥有了这样一份收入稳定、有技术含量的工作。”如今已是贵阳一家电梯运营公司片区维修和技术支持负责人的陈虎，仍对母校满怀感激之情。

　　出生在贵州省毕节市赫章县一个贫困家庭的陈虎，在初中毕业后走到了人生的十字路口：哥哥刚考上大学，如果自己继续读高中，无疑会增加家庭负担；如果选择职业教育，又对未来的发展前景不确定。“当时，学校老师向我们承诺，订单制培养的就业率是100%，让我最终下了决心。”他说道。

　　在贵州省黔东南苗族侗族自治州岑巩县中等职业学校，学生在实训室学习汽车修理技术。新华社发

　　2017年，陈虎进入贵州装备制造职业学院“赫章班”学习。这个以生源地贫困县命名的精准脱贫免费班级，不仅免除了他所有的学杂费，还与各电梯运营维护公司签订协议，进行校企联合培养。“‘赫章班’的学生专业基础扎实、上手也快，所以很快都在企业站稳了脚跟。”陈虎说，现在自己的月平均收入可达1万多元。

　　近年来，贵州装备制造职业学院不断实现校企合作与产教融合在人才培养领域的新突破，先后与贵州航天电器股份有限公司等40余家行业领军企业、区域龙头骨干企业签订战略合作协议，其中深度合作企业16家，校企合作专业覆盖率为100%。

　　据统计，在整个清镇职教城，已有200余家贵州省内外企业通过订单培养、顶岗实习、合作共建等方式与职教院校开展校企合作，通过引企入校、引校进企，企校合一、人员同训、设备共享等方式，推动产教融合迈向更深处。

　　“清镇的李子白兰地、兴仁的薏仁米茶、剑河的食用菌……这些都是产教融合的成果。”在贵州食品工程职业学院，粮油食品工程系党总支书记刘丰如数家珍地展示各类产品。他介绍，学院不仅在设置课程、实习实训、评价考核上与企业深度合作，同时通过培训和职业技能等级认定等方式开设企业专班，2020年以来，已累计培训粮油仓储管理员、农产品食品检验员等400余人次。

　　刘丰表示，学院将继续围绕服务贵州生态特色食品产业，助力巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接，使产教融合更加贴近人才培养、产品研发、产业孵化和服务产业发展实际，培育更多具有“三农”情怀和工匠精神的高素质技能型人才。

　　《光明日报》（ 2022年12月27日 07版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）